現(xiàn)在市場(chǎng)上已知的培育鉆石,主要基本上是由高溫高壓(HPHT)和化學(xué)氣相沉積法(CVD)兩種方式培育出來(lái)的鉆石。今天就來(lái)說(shuō)一說(shuō)兩種方式中的其中一種化學(xué)氣相沉積法(CVD)的發(fā)展現(xiàn)狀。
1、什么是CVD培育鉆石?
化學(xué)氣相沉積(CVD)是指化學(xué)氣相蒸鍍乃使用一種或多種氣體,在一加熱的固體基材上發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并鍍上一層固態(tài)薄膜。所謂CVD(Chemical Vapor Deposition化學(xué)氣相沈淀)鉆石是以一塊天然鉆裸石為母石,利用高純度甲烷、加上氫、氮等氣體輔助,在微波爐中以高壓方式,讓甲烷中與鉆石一樣的碳分子不斷累積到鉆石原石上,經(jīng)過(guò)一層層增生,可形成大至10克拉的透明鉆石。為使CVD的鉆石生長(zhǎng)順利,碳源常用已具鉆石結(jié)構(gòu)的甲烷。甲烷可視為以氫壓出的單原子鉆石。這種「長(zhǎng)大」的鉆石,品質(zhì)與天然鉆石幾無(wú)二致,肉眼難辨。
2、第一顆CVD培育鉆石
1952年,美國(guó)聯(lián)邦碳化硅公司的科學(xué)家威廉·艾弗索運(yùn)用化學(xué)氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition,簡(jiǎn)稱CVD)讓含碳的氣體不斷沉積在鉆石籽晶上,逐漸積聚和硬化形成鉆石。這是全球第一顆CVD培育出來(lái)的鉆石。
3、CVD培育鉆石的優(yōu)勢(shì)
CVD培育出來(lái)的鉆石可以達(dá)到寶石級(jí),產(chǎn)量大,生產(chǎn)時(shí)間短,凈度可達(dá)到VS級(jí)以上。隨著技術(shù)的發(fā)展,CVD培育鉆石不管是顏色、凈度、克拉重量各個(gè)方面都不斷的在加強(qiáng),現(xiàn)在已知最大的一顆CVD培育鉆石是由上海征世培育出來(lái)的,達(dá)到了12.75克拉。
4、CVD培育鉆石全球發(fā)展現(xiàn)狀
21世紀(jì)以來(lái),全球CVD培育技術(shù)的研發(fā)迎來(lái)突破性的進(jìn)展,最近隨著培育鉆石市場(chǎng)的大熱,技術(shù)更新明顯加快。具有大批量生產(chǎn)寶石級(jí)CVD鉆石培育能力的國(guó)家主要是,中國(guó)、美國(guó)、印度、新加坡四個(gè)國(guó)家。
在美國(guó)消費(fèi)者對(duì)培育鉆石的接受程度很高,培育鉆石市場(chǎng)相對(duì)成熟穩(wěn)定,隨著生產(chǎn)商投資規(guī)模不斷擴(kuò)大。例如美國(guó)企業(yè)戴比爾斯對(duì)于CVD鉆石生產(chǎn)工廠的投資都是以近一億美元來(lái)擴(kuò)大生產(chǎn),并成立培育鉆石品牌Light box。
印度作為全球鉆石加工地,全球90%的鉆石都在印度加工完成。由于美國(guó)對(duì)培育鉆石首飾需求的激增,印度培育鉆石出口額也明顯上升,讓印度培育市場(chǎng)處于前所未有的爆發(fā)期。隨之印度出現(xiàn)了大批CVD培育鉆石企業(yè)。例如Diamond Elements 該公司成立于2012年,可以大批量生產(chǎn)0.5-1.5克拉大小的CVD培育鉆石。但由于印度疫情越來(lái)越嚴(yán)重,再加上電量供應(yīng)不穩(wěn)定,造成印度培育鉆石的發(fā)展受到阻礙。
新加坡在寶石級(jí)CVD培育鉆石的技術(shù)也相對(duì)成熟,IIa Technologies Pte. Ltd.該公司成立于2005年運(yùn)用微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPVCD)技術(shù)生產(chǎn)純凈無(wú)色的IIa型鉆石。2015年3月在新加坡建立了當(dāng)時(shí)全球最大的鉆石生產(chǎn)工廠,約1.8萬(wàn)平方米。IIa Technologies現(xiàn)在屬于印度Mehta集團(tuán)旗下。該集團(tuán)目前資產(chǎn)超過(guò)5億美元,在全球擁有超過(guò)15000名員工,其業(yè)務(wù)遍及亞洲、美洲和非洲。
5、CVD培育鉆石中國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀
中國(guó)也是CVD培育鉆石可達(dá)到寶石級(jí)的四大國(guó)家之一,中國(guó)目前在高品質(zhì)大克拉CVD鉆石的生產(chǎn)技術(shù)和規(guī)模都是領(lǐng)先的,例如中國(guó)企業(yè)上海征世和杭州超然是全球?yàn)閿?shù)不多的高品質(zhì)大克拉鉆石生產(chǎn)商,另外中科院的寧波晶鉆也是重要的CVD鉆石生產(chǎn)商。盡管美國(guó)和印度都在努力擴(kuò)增產(chǎn)能,但美國(guó)由于疫情拖延了投產(chǎn)的時(shí)間,印度由于電力供應(yīng)的不穩(wěn)定,很難生產(chǎn)出高品質(zhì)的CVD鉆石,這都給了中國(guó)企業(yè)充當(dāng)長(zhǎng)期霸主的機(jī)會(huì)。因此中國(guó)企業(yè)將在一定時(shí)間內(nèi)依然是CVD鉆石最主要的供應(yīng)國(guó),這也是不少資本和機(jī)構(gòu)看中CVD鉆石生產(chǎn)的原因。
隨著中國(guó)消費(fèi)者對(duì)培育鉆石的接受度的增加,加之國(guó)際市場(chǎng)對(duì)CVD培育鉆石的需求激增,中國(guó)培育鉆石市場(chǎng)的發(fā)展也在不斷的擴(kuò)大,生產(chǎn)商規(guī)模也在不斷增多。